坚硬薄基岩浅埋煤层合理强制放顶距的确定

在开采松散表土坚硬薄基岩浅埋煤层过程中,为避免发生压架、溃沙事故,现场常采取强制放顶的方法,但对于强制放顶距如何合理确定则显得理论依据不足。为此,结合凉水井煤矿首采工作面的实际条件,根据岩层控制理论,采用理论分析、数值模拟、现场观测的方法对合理强制放顶距进行研究。结果表明,在工作面推进距离距切眼20m处,即介于基本顶周期来压步距和初次来压步距之间,进行顶板强制放顶能成功地避免初次来压,对支架影响较小,放顶效果良好,可以避免压架的发生。结论在现场试验中得到了验证。

综放架后膏体充填空间实测与顶煤冒放性影响规律研究

针对综合机械化放顶煤开采中的矸石处置问题,提出了一种放顶煤架后膏体充填方法,设计了柳巷煤矿综放工作面采空区空洞现场监测方案,定性分析了5个方面对顶煤冒放性的影响,采用PFC^(2D)数值模拟方法,定量分析了充填高度对顶煤冒放性的影响。研究结果表明:倾向方向上工作面上部端头附近采空区空洞体积最大,走向方向上工作面刚推进到新位置时采空区空洞体积最大,支架顶梁后方空洞体积大于支架尾梁上方;充填高度从0增加至3 m时,顶煤放出率由92.56%降低至86.11%,降低了6.45个百分点,顶煤含矸率由13.94%降低至13.17%,降低了0.77个百分点,相比于顶煤含矸率,充填高度对顶煤放出率影响较大。研究可为类似地质条件综放架后膏体充填开采实现提供理论基础。

山西五家沟煤矿深孔强制放顶爆破方案设计

本文通过对山西五家沟煤矿回采工作面工程概况和地质水文状况进行分析,应用深孔爆破强制放顶技术原理,合理设计出该矿回采工作面的深孔爆破方案,后期又设计出新型分段式装药爆破试验方法,为安全高效地完成该矿的生产任务提供了有力的技术支持。

综采放顶煤工作面采空区瓦斯运移规律分析及治理技术研究

在煤层瓦斯含量较高时,由于一次采全厚,综放工作面中,覆岩运动、支承压力分布、顶煤运移及裂隙发育等因素对瓦斯解析的影响,以及采空区瓦斯溢出、运移和积聚的特征,与分层开采的情况有所不同,具有显著的特点。在工作面后方的采空区上部(主要是覆岩裂隙带)可能会积聚部分高浓度的瓦斯。随着顶煤的冒落,这部分瓦斯可能会涌入工作面,对工作面的安全高效开采造成不利影响。对于2303工作面,上隅角的瓦斯治理措施采用了定向钻孔预抽工作面回采区域及上隅角裂隙带瓦斯的方法。同时,根据目前的规定,无论是高瓦斯矿井还是煤与突出矿井的回采工作面,都必须进行瓦斯抽采达标评价和煤与瓦斯突出危险性消突评价工作。无论是穿层钻孔全覆盖回采区域还是顺层钻孔预抽回采区域钻孔,都会尽可能地对工作面瓦斯量进行预抽,以减少工作面回采过程中的瓦斯涌出量。

大倾角综放工作面顶煤损失分布特征及放煤步距优化

为提高唐山矿0291综放工作面的顶煤回收率,针对生产过程中的端头、架间、初采等7个方面的顶煤损失问题,理论计算了顶煤损失量,分析了工作面顶煤损失分布特征,将步距间损失作为优化对象,选用PFC2D软件对放煤步距进行优化,按照“见矸即停”原则,比较不同放煤步距的顶煤放出量,模拟结果表明:顶煤放出量随着支架的推移呈现明显的波动性,“一刀一放”的放煤量在80~560块之间,“二刀一放”的放煤量在50~680块之间,“三刀一放”的放煤量在100~1100块之间,从放出总量来看,放煤效率最高的是“一刀一放”,其顶煤放出总量为3832块,因此放煤步距优化为“一刀一放”时,可有效降低放煤步距间损失。

急倾斜中厚煤层单一巷道放顶煤采煤方法研究与应用

为解决某矿急倾斜中厚煤层倾角及厚度变化大的开采问题,提出了“急倾斜中厚煤层单一巷道放顶煤采煤方法”。该采煤方法是沿急倾斜煤层倾斜方向划分为若干区段,每个区段沿急倾斜煤层走向仅布置1条巷道。此巷道服务于1个采煤区段,担负工作面通风、运输和行人等任务。对单一巷道放顶煤采煤方法的巷道布置、综放工艺和沿空留巷方法进行了探讨。实践表明,该采煤方法使采煤工作面形成全负压通风,避免了巷道与采空区窜风,杜绝了采空区瓦斯积聚和遗煤自燃,实现了采煤机械化,提高了急倾斜中厚煤层的开采效率和煤炭回收率。单一巷道放顶煤采煤法为类似急倾斜煤层安全、高效开采提供了技术支撑。

放煤过程中液压支架顶梁动态载荷演化特征试验研究

接触式煤矸识别需要研究综放开采液压支架顶梁承载特性,但现有研究大多重点关注放煤前后的支架承载特性或在给定载荷情况下支架的力学响应特征,忽略了对放煤过程中载荷变化的深入探究。针对上述问题,搭建了放顶煤支架动态载荷相似模拟试验平台,借助散体颗粒模拟破碎煤矸块体,反演了综放工作面放煤过程,利用薄膜压力传感器采集支架顶梁压力,分析了放煤过程中顶梁动态载荷演化特征。试验结果表明:①顶煤的放出对支架顶梁载荷产生了较为明显的影响,即随着顶煤放出,支架顶梁载荷整体呈先增大后减小最终稳定的演化规律。②沿顶梁长度方向,支架顶梁距离掩护梁越远的位置受顶煤放出的影响越小,主要表现在距离掩护梁越远,顶梁载荷峰值相较初始值的增幅越小,且达到载荷峰值所需的时间越长。③沿顶梁宽度方向,由于顶煤的放出过程受到了约束边界或流动过程不均衡性的限制,顶梁不同位置的载荷峰值具有差异性,顶梁载荷峰值相较初始值的增幅最大值达到了最小值的2.4倍。

综采放顶煤工艺研究与应用

针对放顶煤开采顶煤采出率不高的问题,进行顶煤采出率影响因素及机理分析,按照某矿实际地质条件构建实验模型对不同要素组合下顶煤采出率进行研究,确定1:1最佳采放比、一刀一放合理放煤步距和顺序放煤最佳放煤方式,通过放顶煤开采工艺的实际实施效果显示,顶煤采出率达到91.4%,完全满足开采需求。

综采放顶煤工作面风巷深孔预裂爆破切顶卸压技术应用分析

一、工程概况芦岭煤矿是淮北矿业集团下属生产矿井,目前回采的Ⅱ888综放工作面处于二水平Ⅱ88采区,位于Ⅱ88采区西翼,西为芦岭与朱仙庄井田边界保护煤柱线,北部为Ⅲ842工作面(未准备),东为F14断层保护煤柱线,南为Ⅱ886-1工作面采空区。地面标高为22.6~23.6米,工作面标高为-537.0~-451.2米,煤层厚3.3~15.2米,平均为9.8米。

水力压裂切顶卸压技术在综采放顶煤工作面回风顺槽的应用

水力压裂切顶卸压是指通过钻孔切槽并注高压水,在顶板岩石中形成定向裂缝,破坏岩石的完整性。我国水力压裂技术最早从波兰引进并主要应用于石油工程等,煤矿方面首次在大同矿区进行井下试验,并取得良好的应用价值。随着火工品的控制越来越严格以及爆破具有复杂性、危险性等,水力压裂切顶卸压技术被逐渐推广和应用。

厚煤层放顶煤工作面三角煤回收工艺实践

本文以峰峰集团羊东矿8270工作面回收三角煤为背景,介绍了工作面基本概况,针对5.6m厚煤层因井口限制原因无法使用一次采全高支架,在使用放顶煤回采工艺期间,通过初采时使用切眼吊木垛制作人工假顶,正常回采时两巷使用巷道修复机卧底及工作面上下端头使用双错大采高支架的方法最大程度的回收三角煤,实现煤炭资源的高效回收。

综采放顶煤工作面瓦斯涌出构成及高位定向钻孔抽采效果研究

为了合理选择刘家梁矿2号煤层瓦斯治理方法,采用现场实测、单元划分、理论分析的方法对刘家梁煤矿2号煤层综采放顶煤工作面瓦斯来源及其涌出构成进行分析,运用数值模拟对2215工作面高位定向钻孔合理层位进行研究并跟踪考察其抽采效果,确定出采空区抽采瓦斯量主要由工作面涌出,采取高位定向钻孔和上隅角插管瓦斯治理技术能较好的适用于2号煤层综采放顶煤工作面,其合理垂直布孔范围为22~40 m,水平布孔范围为10~40 m。

超长回采工作面坚硬顶板强制放顶技术实践

放顶是工作面回采中采空区顶板管理常用技术手段,但有些超长回采工作面的放顶技术难度较大,因此围绕超长回采工作面坚硬顶板强制放顶技术实践进行了研究与探讨。在探究过程中,先分析了某矿超长回采工作面的情况及其强制放顶需解决的技术难题,之后分析了具体的技术原理、技术方案、技术特点以及安全技术措施,最后分析了技术应用效果。结果表明:在应用超长回采工作面坚硬顶板强制放顶技术时,需要解决工作面中部超前支承压力等问题,根据实际情况制定技术方案,优化强制放顶流程,取得较好的技术应用效果。

24110工作面强制放顶安全管理

为减小24110综采工作面初次来压时顶板大面积垮落而形成的飓风,避免造成工作面设备和施工人员受伤,采用深孔预裂爆破技术强制放顶,根据煤层顶板破拆原理,并结合4上号煤层顶板实际情况,58个炮眼分别设计在工采面两条顺槽内,以保证工采面初压时的安全生产。

综采放顶煤液压支架撤除装车设备的设计及应用

综采放顶煤是矿井中常见的采煤方法之一,在该过程中,液压支架撤除装车是一个重要的环节。为了提高安全性和效率,本文设计了一种综采放顶煤液压支架撤除装车设备,并对其进行了工程应用和性能测试。本文对该设备的设计原理、关键技术和应用效果等进行了详细的介绍和分析。实验结果表明,该设备能够有效提高液压支架撤除装车的效率和安全性,为综采放顶煤工艺提供了有力的支持和指导。

初采期爆破放顶技术优化研究

爆破放顶技术是煤矿初采期间所需进行的一项重要工作,该工作危险性高、关系着放顶后的瓦斯体积分数,所采用的技术是否合理与初采期间瓦斯治理工作、初采结束时间密切相关。但目前通用性的爆破放顶技术与不同情况的现场直接适应性存在差别,因此本文以寺河煤矿目前所开采的3#煤层为研究对象,针对综采工作面不同类型的顶板分别研究,改进了现有爆破放顶技术的工艺流程及技术细节,并开展了现场试验。结果表明:采用优化后的爆破放顶技术,爆破后CO体积分数下降30%,老顶来压提前了10~15 m,初采时间由20天缩短至15天左右,缩短了约25%,技术更加安全、高效,初采期间瓦斯治理效果提升,确保了工作面初采期间高产高效,产生了明显的经济效益。

综采放顶煤开采不同放煤工艺的影响作用分析

综采放顶煤开采是广泛使用的重要的放煤工艺,特别是针对急倾斜煤层的开采,可以提高煤矿的开采水平。针对放顶煤开采中不同的放煤工艺对煤炭产量及质量得到影响作用进行理论及实验分析,结果表明,多轮间隔放煤是急倾斜煤层综采放顶煤开采中最佳的放煤方式,此时的回采率及原煤产量最高,含矸率也相对较低。

厚煤层放顶煤开采采高对顶煤破坏性分析

厚煤层放顶煤开采中,开采高度作为重要的工艺参数对顶煤的破坏性具有重要的影响,从而影响煤层的采出率及质量。采用数值分析的形式对不同采高对顶煤的破坏性进行模拟,从而得到合理的采高参数,提高顶煤的破坏性,提高煤矿的开采效率及质量。

煤矿综采工作面低位放顶煤回采技术研究

在煤矿工程开展阶段,综采工作面施工水平的高低直接与开采效率以及开采安全有着一定的联系,当前随着煤矿工程开采深度的不断增加,对于综采工作面的施工要求越来越高。为提升煤矿综采工作面的施工质量,避免工程出现安全问题。结合实际对煤矿综采工作面低位放顶煤回采技术进行研究,阐述该工程项目的区域情况以及工作面参数,分析采煤方法以及工艺流程,最后系统性探讨综采工作面低位放顶煤回采技术的操作要点以及施工质量管理内容,以为类似工程提供参考。

两柱掩护式放顶煤液压支架架体结构仿真研究

基于数值计算软件MATLAB对两柱掩护式放顶煤液压支架架体结构进行仿真分析,进而提出液压支架四连杆机构参数化设计。具体仿真分析中先采用快速图解方法获取确定掩护梁和前连杆长度,并由此实施仿真分析,并结合机械加工中所考虑的测量精度以及加工精度等问题,对液压支架四连杆机构参数进行合理优化调整,最后将优化后的参数化设计应用于工程实践,确认设计具有一定可行性。